复旦大学 作者：张忠立
振动的危害
v 振动的干扰对人、建筑物以及仪表设备都会带来直接的危害。
v 振动对人体的影响与振动频率、振幅、加速度、受振动作用的时间以及人的体位等方面的因素有关。
v 当振动频率较高时，振幅起主要作用；当振动频率较低时，振动的加速度起主要作用。
短期适量的振动有唤起良好作用，因此评价振动对人体是否有害，必须考虑人体暴露在振动下的时间长短
v 振动辐射噪声的危害
v 振动总是伴随着固体声的传播及其噪声辐射。例如，机房内机器的振动可招致附近房室很高的声级。
隔振的类别
v 减少振源振动传至周围环境（主动隔振）：通风机、水泵、空压机、柴油机、冷冻机以及锻压冲击设备。
v 减少环境振动对物体或设备的影响（被动隔振） ：精密水平、干涉仪、激光设备、电子显微镜。
振动的物理量
v 基本物理量：位移、速度、加速度、力和力矩。
v 无阻尼质量弹簧系统的自由振动为例
在w=w0处,系统发生共振,此时振幅最大,而极大值的大小又随阻尼比的增大而减少.
在阻尼比>0.5的区域内,振幅并不出现明显的极大值;
在频率比>2的区域内,当阻尼比在0.25和2的范围内变化时,振幅变化很小,因此没必要采用高阻尼的隔振器;
位移的相角变化,<1 0-90度, =1 90度,大于1 90-180度;
振动传递比
定义: 振动传递比T等于传递到基础的力 与干扰力F的数值之比,也等于传递到质量的振动与基础振动之比.它是弹性力与阻尼力的矢量和.
由上式可见,只有传递比小于1才有隔振效果.因此,T<1的区域称为隔振区.
隔振器设计的简化处理
? 阻尼比在0-0.1的范围内变化时，T值的差异不大。因此，在实际工程中，一般采用阻尼比接近0.1的隔振，这就可以在计算T值时把阻尼项作用忽略：
金属弹簧
? 作用：利用金属材料的弹性和弹簧结构的特点；
? 优点：对低频的隔离效果很有效；
? 不足：自身固有阻尼小，自由衰减周期长，容易产生共振和传播高频振动；
? 措施：另加蜂窝阻尼板或者浸没在油罐中，串联橡胶垫，其中蜂窝阻尼钢板效果最好
橡胶类隔振器
? 作用：利用橡胶的良好弹性（体积不可压缩）；
? 优点：体积小、重量轻、使用方便、形状自由；
? 不足：自身静态位移小，不适用较低的干扰频率机组和重量特别大的设备，耐高温性、耐腐蚀性差，易老化；
空气弹簧
? 作用：利用气体的可压缩性（密封容器）；
? 优点：自由较低的固有频率、较高的阻尼比（0.1-0.2）、承载范围宽，承载能力、弹簧常数、工作高度彼此独立，系统固有频率几乎不变，较好的隔振和隔声；
? 不足：工作时还需要提供压缩气体
软木
? 作用：垂直受压时，有30%的相对变形量而不产生侧向膨胀；
? 优点：对较高频率的振动与冲击的隔离有利；
? 不足：受潮后容易腐烂甚至解体，容易吸水；
毛毡
? 优点：适合载荷很小，隔振要求不高的场合，方便又经济；
? 注意：防腐、防蚀、防潮；
玻璃纤维
? 作用：依靠纤维的弹性和空隙的压缩性，纤维内部的摩擦产生一定的阻尼；
? 优点：对隔振效果良好，防火、防腐、施工方便、价格低廉、材料来源广、吸水性小；
主动隔振系统
? 被动隔振系统的局限性：参数不能随外界条件的变化而作相应的调整。
? 主动隔振系统的功效：隔离具有零静位移的非常低频率的干扰，为隔振器提供调整其固有频率，使其跟踪干扰频率的能力。
? 适用范围：只用于精密设备中那些隔振要求高又不能使用被动隔振技术的地方。
隔振设计与计算
? 主要隔振对象：高频（100赫兹以上）、中频（6-100赫兹）、低频（5赫兹以下）；
? 简化的计算公式：只考虑振动传动比，忽略阻尼的作用，估算传动比；
隔振设计要点
隔振设计与计算
? 主要隔振对象：高频（100赫兹以上）、中频（6-100赫兹）、低频（5赫兹以下）；
? 简化的计算公式：只考虑振动传动比，忽略阻尼的作用，估算传动比；
弹簧隔振器和橡胶隔振器的设计计算
隔振设计注意问题
振动所导致的固体声总是沿着建筑构件的传播而衰减很慢。因此在隔振设计中。不仅要着重对机座或者基础做出慎重的隔振处理，而且还要全面考虑振动所有可能传播的途径，避免“短路”现象发生。
